Система сбора, подготовки и транспортировки низконапорного газа

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, к системам сбора, подготовки и транспортировки низконапорного газа, в том числе на завершающем этапе разработки месторождений. Задачей предложенного технического решения является повышение эффективности добычи низконапорного природного газа за счет применения мобильных компрессорных установок, состоящих из входного сепаратора, винтового компрессора и газопоршневого двигателя и аппаратов охлаждения сжатого газа, и газовых эжекторов, с помощью которых низкодебетные скважины последовательно подключены в газосборную сеть, 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, к системам сбора, подготовки и транспортировки низконапорного газа, в том числе на завершающем этапе разработки месторождений.

Эксплуатация месторождений в период падающей добычи происходит на фоне снижения пластового давления и ряда других негативных процессов, которые осложняют добычу, приводят к уменьшению дебитов скважин и росту себестоимости извлекаемого газа, а иногда и остановке скважин. Для повышения эффективности добычи, увеличения объемов добываемого газа и снижения затрат на месторождениях с падающей добычей организуются системы сбора, подготовки и транспортировки газа.

Известна система сбора, подготовки и транспортировки продукции скважин [Патент РФ на полезную модель №122748 от 22.05.2012, МПК F17D 1/00], принятая в качестве прототипа, состоящая из высокодебитных и низкодебитных скважин, шлейфов, установок подготовки газа, связанных посредством межпромысловых газопроводов с ДКС, при этом низкодебитные скважины автономно подключают к винтовому компрессорному комплексу, выполненному с возможностью снижения давления в системе сбора газа и состоящему из входного сепаратора, винтового компрессора и газопоршневого двигателя, устанавливаемых на входе установок подготовки газа.

Недостатком указанной системы является то, что при подключении к одному компрессорному модулю нескольких скважин с разными дебитами может происходить задавливание малодебитных скважин, также недостатком являются высокие материальные затраты на установку компрессоров.

Задачей предложенного технического решения является повышение эффективности добычи низконапорного природного газа, в том числе, на завершающей стадии разработки месторождений, за счет применения мобильных компрессорных установок (далее МКУ), совместно с газовыми эжекторами, работающими по закону Бернулли.

Техническим результатом является увеличение дебита низконапорных газовых скважин, продление сроков эксплуатации этих скважин за счет более полного извлечения остаточных запасов природного газа, а также снижение затрат на модернизацию промысла.

Поставленная задача решается тем, что в системе сбора, подготовки и транспортировки низконапорного газа, состоящей из низкодебитных скважин, газопровода, мобильных компрессорных установок, состоящих из входного сепаратора, винтового компрессора и газопоршневого двигателя и аппаратов охлаждения сжатого газа, и установки подготовки газа (далее УПГ), часть низкодебитных скважин подключают к МКУ, а остальные посредством эжекторов последовательно подключены в газосборную сеть, где за счет сжатого в МКУ газа обеспечивается понижение давления в газосборных коллекторах. Эжектор работает следующим образом: газ высокого давления, сжатый в МКУ, передает свою кинетическую энергию газу, поступившему от низкодебитной скважины, и уносит его далее на УПГ. Таким образом, обеспечивается увеличение дебита всех скважин последовательно подключенных посредством эжекторов к газосборной сети. Для обеспечения оптимального давления в газосборной сети потребуется более мощный компрессор, однако количество МКУ относительно прототипа будет сокращено, что обеспечит экономическую эффективность. В зависимости от условий может быть использован поршневой компрессорный модуль. При наличии энергоснабжения возможно использование электродвигателя для привода компрессора. В результате применения предложенной системы можно обеспечить продление срока эксплуатации отдаленных низкодебетных газовых скважин.

Предложенная система позволяет на скважинах, оборудованных концентрическими лифтовыми колоннами (далее КЛК) и с избыточным скоплением жидкости на забое, реализовать технологию газового лифта (газлифта). Газлифт работает следующим образом: часть сжатого в МКУ газа подается обратно в скважину по затрубному пространству КЛК, что обеспечивает вынос жидкости на поверхность. Таким образом, устанавливается оптимальный режим работы скважины.

На фиг. 1 схематично представлена система сбора, подготовки и транспортировки низконапорного газа, состоящая из низкодебитной газовых скважин 1 и 2, МКУ 3, газопровода 4, соединяющих МКУ 3 и УПГ 5, газосборных коллекторов 6, эжекторов 7 и затрубного пространства 8.

Система работает следующим образом: газ из низкодебитной скважины 1 сжимается в МКУ 3 и направляется по газопроводу 4 к УПГ 5. Скважины 2 через газосборные коллекторы 6 посредством эжекторов 7 подключены к газопроводу 4. В эжекторах, за счет высокой кинетической энергии сжатого газа, осуществляется перенос газа из скважин 2 к УПГ 5, тем самым снижается давление в газосборных коллекторах 7. Таким образом, обеспечивается оптимальная работа низкодебетных газовых скважин. Часть сжатого газа по затрубному пространству 8 подается в устье скважины 1, оборудованной КЛК, обеспечивая работу газлифта.

Эксплуатация скважин по предлагаемой схеме позволяет увеличить объем добываемого газа за счет понижения давления в газосборных коллекторах и включения в работу низкодебетных скважин. Основным преимуществом предлагаемого технического решения является повышение эффективности добычи низконапорного газа и уменьшение капитальных затрат.

1. Система сбора, подготовки и транспортировки низконапорного газа, состоящая из низкодебитных скважин, газопровода, мобильных компрессорных установок, состоящих из входного сепаратора, винтового компрессора и газопоршневого двигателя и аппаратов охлаждения сжатого газа, и установки подготовки газа, отличающаяся тем, что часть низкодебитных скважин подключены к входу компрессора, а остальные скважины - посредством эжекторов последовательно подключены к газопроводу.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что часть газа, сжатого в компрессоре по затрубному пространству, направляют обратно в скважину для обеспечения выноса жидкости.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что компрессор применен поршневого типа.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что для привода компрессора применен электродвигатель соответствующей мощности.